如图,已知A1,A2分别为椭圆y24+x23=1的下顶点和上顶点,F为椭圆的下焦点,P为椭圆上异于A1,A2点的任意一点

如图,已知A1,A2分别为椭圆
y2
4
+
x2
3
=1
的下顶点和上顶点,F为椭圆的下焦点,P为椭圆上异于A1,A2点的任意一点,直线A1P,A2P分别交直线l:y=m(m<-2)于M,N点
(1)当点P位于y轴右侧,且PF∥l时,求直线A1M的方程;
(2)是否存在m值,使得以MN为直径的圆过F点?若存在加以证明,若不存在,请说明理由;
(3)由(2)问所得m值,求线段MN最小值.
冰是睡着的水1976 1年前 已收到1个回答 举报

isaward 幼苗

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解题思路:(1)PF∥l时,P点坐标为P([3/2,−1).由A1(0,-2).能求出直线A1M方程
(2)设A1M:y=k1x-2,由
y=k1x−2
y=m
],得M([m+2
k1
,m),
/FM]=([m+2
k1
,m+1).设A2N:y=k2x+2,由
y=k2x+2
y=m
,得N(
m−2
k2
,m),
/FN]=([m−2
k2
,m+1).若以MN为直径的圆过点F,则
/FM
FN
=0
,由此能求出m=-4.
(3)由m=-4,知M(-
2
k1],-4),N(
6
k2
,−4
),所以|MN|≥2
2
|k1|
9|k1|
2
=6,由此能求出|MN|最小值.

(1)∵椭圆
y2
4+
x2
3=1的下焦点F(0,-1),
点P在椭圆上,且点P位于y轴右侧,
∴PF∥l时,P点坐标为P(x,-1),(x>0),
把P(x,-1)(x>0)代入椭圆
y2
4+
x2
3=1,
得[1/4+
x2
3 =1,x>0,
解得x=
3
2],∴P([3/2,−1).
∵A1为椭圆
y2
4+
x2
3=1的下顶点,
∴A1(0,-2).
∴直线A1M方程:
y+2
x=
−1+2

3
2],
即2x-3y-6=0.(3分)
(2)∵A1,A2分别为椭圆
y2
4+
x2
3=1的下顶点和上顶点,
∴A1(0,-2),A2(0,2),
设A1M:y=k1x-2,由

y=k1x−2
y=m,得M([m+2
k1,m),

/FM]=([m+2
k1,m+1).
设A2N:y=k2x+2,由

y=k2x+2
y=m,得N(
m−2
k2,m),

/FN]=([m−2
k2,m+1).
若以MN为直径的圆过点F,则
/FM•

FN=0,

m2−4
K1K2+(1+m)2=0.(5分)
∵KA1P•KA2P=
y+2
x−0•
y−2
x−0=
y2−4
x2=−
4
3].(7分)

m2−4

4
3+(m+1)2=0,
∴m=-4.(9分)
(3)∵m=-4,
∴M(-[2
k1,-4),N(−
6
k2,−4),
∴|MN|=|
−2
K1−
−6
K2|=|
2
K1−
6
K2|=|
2
K1+
9K1/2|=
2
|K1|+
9|K1|
2]
∴|MN|≥2

2
|k1|•
9|k1|
2=6,
当且仅当K2=
4
9,K=±
2
3时,
|MN|最小值为6.(12分)

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题;基本不等式;直线的点斜式方程.

考点点评: 本题主要考查椭圆标准方程,简单几何性质,直线与椭圆的位置关系,圆的简单性质等基础知识.考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.解题时要认真审题,注意均值定理的合理运用.

1年前

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